(57)【要約】  車両は、走行用の電力を制御するパワーコントロールユニットであるＰＣＵ（６０）と、走行用の電力を蓄えるバッテリ（７０）と、電気加熱式触媒であるＥＨＣ（１４０）を備える。ＰＣＵは、コンバータ（６１）と、インバータ（６２）と、コンバータとインバータとを接続する正極線（ＰＬ２）および負極線（ＧＬ２）とを含む。コンバータは、バッテリが出力する電圧ＶＬを電圧要求値ＶＨｓｙｓに昇圧する。ＥＨＣの正極端部は正極線（ＰＬ２）に接続される。ＥＨＣの負極端部は負極線（ＧＬ２）に接続される。
2011114417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置（７０）と、  前記蓄電装置から出力される電力の電圧を所定値に昇圧するコンバータ（６１）と、  前記コンバータが昇圧した電力を用いて車両の駆動力を発生する駆動装置（２０、３０、６２）と、  前記コンバータと前記駆動装置との間に設けられた電力供給経路（ＰＬ２）と、  内燃機関（１０）と、  電気加熱可能に構成され前記内燃機関の排気を浄化する触媒装置（１４０）とを備え、  前記触媒装置は、前記電力供給経路に前記駆動装置とは並列に接続され、前記コンバータが昇圧した電力を用いて加熱される、車両。
【請求項２】
前記車両は、前記電力供給経路と前記触媒装置との間に設けられたリレー（１０１）をさらに備える、請求の範囲第１項に記載の車両。
【請求項３】
前記駆動装置は、  前記駆動力を発生する電動機（２０、３０）と、  前記コンバータが昇圧した電力を前記電動機を駆動するための電力に変換するインバータ（６２）とを含み、  前記電力供給経路は、前記コンバータと前記インバータとの間に設けられる、請求の範囲第１項に記載の車両。
【請求項４】
前記電力供給経路は、前記コンバータと前記インバータとを接続する第１正極線（ＰＬ２）および第１負極線（ＧＬ２）を含み、  前記触媒装置の正極および負極は、それぞれ前記第１正極線および前記第１負極線に接続される、請求の範囲第３項に記載の車両。
【請求項５】
前記車両は、  前記触媒装置の正極と前記第１正極線との間に設けられた第１リレー（１０１）と、  前記触媒装置の負極と前記第１負極線との間に設けられた第２リレー（１０２）とをさらに含む、請求の範囲第４項に記載の車両。
【請求項６】
前記電力供給経路は、前記コンバータと前記インバータとを接続する第１正極線（ＰＬ２）および第１負極線（ＧＬ２）を含み、  前記車両は、  前記コンバータと前記蓄電装置とを接続する第２正極線（ＰＬ１）および第２負極線（ＧＬ１）をさらに備え、  前記触媒装置の正極は前記第１正極線に接続され、前記触媒装置の負極は前記第２負極線に接続される、請求の範囲第３項に記載の車両。
【請求項７】
前記車両は、  前記第１正極線と前記触媒装置の正極との間に設けられた第１リレー（１０１）と、  前記第２負極線と前記触媒装置の負極との間に設けられた第２リレー（１０２ａ）とをさらに含む、請求の範囲第６項に記載の車両。
【請求項８】
前記コンバータ、前記インバータ、前記第１正極線、および前記第１負極線は、ケース（６３）の内部に収容され、  前記車両は、  前記ケースを貫通するように配置され、前記触媒装置の正極と前記第１正極線とを接続する第３正極線（ＰＬ３）と、  前記ケースの外部に配置され、前記触媒装置の負極と前記第２負極線とを接続する第３負極線（ＧＬ３ａ）とをさらに含む、請求の範囲第６項に記載の車両。
【請求項９】
前記コンバータおよび前記インバータは、車両前部の位置に配置され、  前記蓄電装置は、車両後部の位置に配置され、  前記触媒装置は、前記コンバータおよび前記インバータの位置よりも車両後方かつ前記蓄電装置の位置よりも車両前方の位置に配置され、  前記第３負極線（ＧＬ３ａ）の長さは、前記触媒装置の負極と前記第２負極線とを結ぶ線（ＧＬ３）の長さよりも短い、請求の範囲第８項に記載の車両。
【請求項１０】
前記車両は、外部電源（２１０）から供給された電力で前記蓄電装置を充電可能であって、かつ、前記駆動装置および前記内燃機関の少なくともいずれかが発生する駆動力を用いて走行可能な車両である、請求の範囲第１項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化する電気加熱式触媒を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】  内燃機関を備えた車両には、一般的に、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒が備えられている。この触媒が活性温度に達していないと排気を十分に浄化することができない。そこで、従来から、電気ヒータなどによって触媒を加熱可能に構成された電気加熱式触媒（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｈｅａｔｅｄ  Ｃａｔａｌｙｓｔ、以下「ＥＨＣ」という）が提案されている。【０００３】  ＥＨＣを備えた車両に関して、特開２００４−１９２８２０号公報（特許文献１）には、燃料電池と、ＥＨＣと、燃料電池から供給される高電圧をＥＨＣに供給可能な低電圧に変換してＥＨＣに供給するＤＣ／ＤＣコンバータとを備えた車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９２８２０号公報
【特許文献２】特開２００９−２７４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  特許文献１に開示された車両のように、電池から供給される電圧をＥＨＣに供給可能な電圧に変換するための専用のＤＣ／ＤＣコンバータを新たに設けると、コストアップに繋がる。一方、電池から供給される電圧をＤＣ／ＤＣコンバータを介さずにそのままＥＨＣに印加すると、ＥＨＣに通電される電力が安定せず、ＥＨＣの昇温性能のバラツキや電池の過放電が生じてしまう。【０００６】  本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて駆動力を発生する車両において、新たなコンバータを設けることなく電気加熱式触媒（ＥＨＣ）に通電される電力を安定させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  この発明に係る車両は、蓄電装置と、蓄電装置から出力される電力の電圧を所定値に昇圧するコンバータと、コンバータが昇圧した電力を用いて車両の駆動力を発生する駆動装置と、コンバータと駆動装置との間に設けられた電力供給経路と、内燃機関と、電気加熱可能に構成され内燃機関の排気を浄化する触媒装置とを備え、触媒装置は、電力供給経路に駆動装置とは並列に接続され、コンバータが昇圧した電力を用いて加熱される。【０００８】  好ましくは、車両は、電力供給経路と触媒装置との間に設けられたリレーをさらに備える。【０００９】  好ましくは、駆動装置は、駆動力を発生する電動機と、コンバータが昇圧した電力を電動機を駆動するための電力に変換するインバータとを含む。電力供給経路は、コンバータとインバータとの間に設けられる。【００１０】  好ましくは、電力供給経路は、コンバータとインバータとを接続する第１正極線および第１負極線を含む。触媒装置の正極および負極は、それぞれ第１正極線および第１負極線に接続される。【００１１】  好ましくは、車両は、触媒装置の正極と第１正極線との間に設けられた第１リレーと、触媒装置の負極と第１負極線との間に設けられた第２リレーとをさらに含む。【００１２】  好ましくは、電力供給経路は、コンバータとインバータとを接続する第１正極線および第１負極線を含む。車両は、コンバータと蓄電装置とを接続する第２正極線および第２負極線をさらに備える。触媒装置の正極は第１正極線に接続され、触媒装置の負極は第２負極線に接続される。【００１３】  好ましくは、車両は、第１正極線と触媒装置の正極との間に設けられた第１リレーと、第２負極線と触媒装置の負極との間に設けられた第２リレーとをさらに含む。【００１４】  好ましくは、コンバータ、インバータ、第１正極線、および第１負極線は、ケースの内部に収容される。車両は、ケースを貫通するように配置され、触媒装置の正極と第１正極線とを接続する第３正極線と、ケースの外部に配置され、触媒装置の負極と第２負極線とを接続する第３負極線とをさらに含む。【００１５】  好ましくは、コンバータおよびインバータは、車両前部の位置に配置される。蓄電装置は、車両後部の位置に配置される。触媒装置は、コンバータおよびインバータの位置よりも車両後方かつ蓄電装置の位置よりも車両前方の位置に配置される。第３負極線の長さは、触媒装置の負極と第２負極線とを結ぶ線の長さよりも短い。【００１６】  好ましくは、車両は、外部電源から供給された電力で蓄電装置を充電可能であって、かつ、駆動装置および内燃機関の少なくともいずれかが発生する駆動力を用いて走行可能な車両である。
【発明の効果】
【００１７】  本発明によれば、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて駆動力を発生する車両において、新たなコンバータを設けることなく電気加熱式触媒（ＥＨＣ）に通電される電力を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両の全体ブロック図（その１）である。
【図２】ＰＣＵ、バッテリ、ＥＨＣの接続関係を示す回路図（その１）である。
【図３】車両の全体ブロック図（その２）である。
【図４】ＰＣＵ、バッテリ、ＥＨＣの接続関係を示す回路図（その２）である。
【図５】車両の全体ブロック図（その３）である。
【図６】ＰＣＵ、バッテリ、ＥＨＣの接続関係を示す回路図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２０】  ［第１実施例］  図１は、この発明の第１実施例に従う車両１の全体ブロック図である。この車両１は、エンジン１０と、ＭＧ（Ｍｏｔｏｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２０と、動力分割装置４０と、減速機５０と、パワーコントロールユニット（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、以下「ＰＣＵ」という）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）１５０と、を備える。
【００２１】  エンジン１０は、燃焼室に吸入された空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギによってクランクシャフトを回転させる駆動力を発生する内燃機関である。
【００２２】  ＭＧ２０は、第１ＭＧ２１と、第２ＭＧ２２とを含む。第１ＭＧ２１および第２ＭＧ２２は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。なお、以下の説明では、第１ＭＧ２１と第２ＭＧ２２とを区別して説明する必要がない場合には、第１ＭＧ２１と第２ＭＧ２２とを区別することなくＭＧ２０と記載する。
【００２３】  車両１は、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する駆動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。すなわち、一方は減速機５０を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ２１へ伝達される経路である。
【００２４】  動力分割装置４０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ２１の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ２２の回転軸および減速機５０に連結される。
【００２５】  ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ１５０からの制御信号に応じて作動し、バッテリ７０からＭＧ２０に供給される電力、あるいは、ＭＧ２０からバッテリ７０に供給される電力を制御する。
【００２６】  エンジン１０、ＭＧ２０（第１ＭＧ２１および第２ＭＧ２２）、動力分割装置４０、減速機５０、ＰＣＵ６０は、車両１の前部に設けられたコンパートメント２の内部に配置される。
【００２７】  バッテリ７０は、ＭＧ２０を駆動するための電力を蓄える。バッテリ７０は、代表的には、ニッケル水素またはリチウムイオン等の直流の二次電池から成る。バッテリ７０が出力する電圧ＶＬは、たとえば２００ボルト程度である。バッテリ７０は、車両１の後部に設けられたスペース（たとえばリヤシート下のスペース、あるいはリヤシート後方のラゲッジスペース）に配置される。なお、バッテリ７０に代えて、大容量のキャパシタを用いてもよい。
【００２８】  エンジン１０から排出される排気ガスは、車両１のフロア下に設けられた排気通路１３０を通って大気に排出される。排気通路１３０は、エンジン１０から車両１の後端部まで延在している。
【００２９】  排気通路１３０の途中には、ＥＨＣ（電気加熱式触媒）１４０が設けられる。ＥＨＣ１４０は、排気ガスを浄化する触媒を電気加熱可能に構成される。なお、ＥＨＣ１４０には、種々の公知のＥＨＣを適用することができる。ＥＨＣ１４０は、車両１の前後方向において、ＰＣＵ６０とバッテリ７０との間に配置される。
【００３０】  バッテリ７０とＰＣＵ６０とは、正極線ＰＬ１および負極線ＧＬ１で接続される。ＰＣＵ６０とＥＨＣ１４０とは、正極線ＰＬ３および負極線ＧＬ３で接続される。正極線ＰＬ３および負極線ＧＬ３には、ジャンクションボックス１００が設けられる。ＥＨＣ１４０は、ジャンクションボックス１００から供給された電力で触媒を加熱する。
【００３１】  さらに、車両１は、いわゆるプラグイン型のハイブリッド車両であって、外部電源２１０からの電力でバッテリ７０を充電するための充電ポート１６０および充電器１７０を備える。
【００３２】  充電ポート１６０は、外部電源２１０から受電するための電力インターフェースである。外部電源２１０からバッテリ７０の充電時、充電ポート１６０には、外部電源２１０から車両へ電力を供給するための充電ケーブルのコネクタ２００が接続される。
【００３３】  充電器１７０は、充電ポート１６０およびバッテリ７０と電気的に接続される。そして、充電器１７０は、外部電源２１０からバッテリ７０の充電が行なわれる充電モード時、ＥＣＵ１５０からの制御信号に基づいて、外部電源２１０から供給される電力をバッテリ７０の電圧レベルに電圧変換し、バッテリ７０を充電する。
【００３４】  ＥＣＵ１５０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムと図示しない複数のセンサの検出結果とに基づいて所定の演算処理を実行し、その演算処理の結果で車両１が所望の状態となるように各機器を制御する。あるいは、ＥＣＵ１５０の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００３５】  図２は、第１実施例に従う車両１のＰＣＵ６０、バッテリ７０、ＥＨＣ１４０の接続関係を示す回路図である。
【００３６】  ＰＣＵ６０は、コンバータ６１、インバータ６２、コンバータ６１とインバータ６２とを接続する正極線ＰＬ２および負極線ＧＬ２を含む。
【００３７】  コンバータ６１は、リアクトルＬ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としては、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、正極線ＰＬ２および負極線ＧＬ２の間に直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、それぞれ逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の中間点と正極線ＰＬ１の間に接続される。
【００３８】  正極線ＰＬ２および負極線ＧＬ２の間には、平滑コンデンサＣ２が接続される。平滑コンデンサＣ２は、コンバータ６１からの直流電圧を平滑化する。
【００３９】  ＥＣＵ１５０からの信号によってスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が制御されることによって、コンバータ６１は、バッテリ７０が出力する電圧ＶＬを、平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＨの要求値である電圧要求値ＶＨｓｙｓに昇圧する。この昇圧動作によって、電圧ＶＨはＥＣＵ１５０が要求する値に保たれる。なお、降圧動作時には、コンバータ６１は、電圧ＶＨを電圧ＶＬに降圧する。
【００４０】  インバータ６２は、コンバータ６１に正極線ＰＬ２および負極線ＧＬ２で接続される。インバータ６２は、ＥＣＵ１５０からの信号によって制御される。インバータ６２は、ＭＧ２０を駆動させる場合、コンバータ６１が正極線ＰＬ２に出力した直流電力を交流電力に変換してＭＧ２０に供給する。一方、回生制動時には、インバータ６２は、ＭＧ２０が発電した交流電力を直流電力に変換し、その変換した直流電力を平滑コンデンサＣ２を介してコンバータ６１へ供給する。
【００４１】  コンバータ６１とバッテリ７０とは、正極線ＰＬ１および負極線ＧＬ１とで接続される。正極線ＰＬ１および負極線ＧＬ１の間には、平滑コンデンサＣ１が設けられる。
【００４２】  ＥＨＣ１４０の正極は、正極線ＰＬ３を介して正極線ＰＬ２上の点１０４に接続される。ＥＨＣ１４０の負極は、負極線ＧＬ３を介して負極線ＧＬ２上の点１０５に接続される。
【００４３】  ＰＣＵ６０のケース６３には、正極線ＰＬ１，ＰＬ２および負極線ＧＬ１，ＧＬ２の合計４本のケーブルを通すための貫通口が設けられる。
【００４４】  ジャンクションボックス１００は、正極線ＰＬ３に設けられたリレー１０１およびヒューズ１０３と、負極線ＧＬ３に設けられたリレー１０２とで構成される。
【００４５】  リレー１０１、１０２は、ＥＣＵ１５０からの信号によって制御される。リレー１０１、１０２がオンされると、図２の矢印αに示す経路でバッテリ７０の電力がＥＨＣ１４０に供給されて、ＥＨＣ１４０が加熱される。一方、リレー１０１、１０２がオフされると、バッテリ７０からＥＨＣ１４０への電力の供給が遮断される。
【００４６】  ヒューズ１０３は、定格電流よりも小さい電流が流れる場合、導体として機能する。ヒューズ１０３は、定格電流よりも大きい電流が流れる場合、自らを流れる電流によって溶けて切断される。これにより、ＥＨＣ１４０に定格電流よりも大きい電流が流れることが防止される。なお、ヒューズ１０３をジャンクションボックス１００の外部に設けてもよい。
【００４７】  ＥＣＵ１５０は、センサなどで取得した電圧ＶＬ、電圧ＶＨを用いて、電圧ＶＨを電圧要求値ＶＨｓｙｓに近づけるためのフィードバック制御演算（たとえば比例積分制御）を実行する。なお、電圧要求値ＶＨｓｙｓは、一定値であってもよいし、車両１の走行状態に応じて変動する値であってもよい。そして、ＥＣＵ１５０は、フィードバック制御演算の結果に基づく制御信号をコンバータ６１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に出力する。これにより、コンバータ６１は、電圧ＶＬを電圧要求値ＶＨｓｙｓに昇圧するように動作する。そのため、電圧ＶＨは、電圧ＶＬが変動しても電圧要求値ＶＨｓｙｓ近傍の値にフィードバック制御される。
【００４８】  また、ＥＣＵ１５０は、エンジン１０を停止しＭＧ２０の出力で車両１を走行させている場合に、ＭＧ２０の出力のみではユーザが要求する駆動力を発生させることができなくなったときに、エンジン始動要求があると判断する。
【００４９】  そして、ＥＣＵ１５０は、エンジン始動要求があると判断した場合、たとえばＥＨＣ１４０の温度が所定温度よりも高いか否かに基づいて、ＥＨＣ１４０の排気ガス浄化性能が目標レベルよりも高いか否かを判断する。ＥＨＣ１４０の温度が所定温度よりも高くＥＨＣ１４０の排気ガス浄化性能が目標レベルよりも高い場合、ＥＣＵ１５０は、リレー１０１，１０２をオフに維持してＥＨＣ１４０に通電させることなく、エンジン１０を始動させる。一方、ＥＨＣ１４０の温度が所定温度よりも低くＥＨＣ１４０の排気ガス浄化性能が目標レベルよりも低い場合、ＥＣＵ１５０は、エンジン１０の始動に備えて、リレー１０１，１０２をオフからオンに変化させる。これにより、図２の矢印αに示す経路でバッテリ７０の電力がＥＨＣ１４０に供給されて、ＥＨＣ１４０が加熱される。これによりＥＨＣ１４０の排気ガス浄化性能が向上される。その後、ＥＣＵ１５０は、エンジン１０を始動させる。なお、本実施例の車両１のように、いわゆるプラグイン型のハイブリッド車両では、通常のハイブリッド車両に比べて、エンジン１０の運転頻度が少なくＥＨＣ１４０の温度が所定温度よりも低くなる頻度が多いため、このような触媒暖機の必要性がより高くなる傾向にある。
【００５０】  以上のような構造を有する車両１の最も特徴的な点は、ＥＨＣ１４０の一方の端部を正極線ＰＬ２に接続し他方の端部を負極線ＧＬ２に接続することで、電圧ＶＬをコンバータ６１で昇圧した電圧ＶＨをＥＨＣ１４０に印加することにした点である。なお、以下では、説明の便宜上、正極線に接続されるＥＨＣ１４０の端部を「ＥＨＣ１４０の正極端部」といい、負極線に接続されるＥＨＣ１４０の端部を「ＥＨＣ１４０の負極端部」というものとする。
【００５１】  従来においては、ＥＨＣ１４０の正極端部および負極端部をそれぞれ正極線ＰＬ１および負極線ＧＬ１に接続しバッテリ７０が出力する電圧ＶＬをＥＨＣ１４０にそのまま印加させていた。このような従来の手法では、ＥＨＣ１４０の昇温性能に大きなばらつきが発生してしまうという問題があった。すなわち、バッテリ７０が出力する電圧ＶＬは、バッテリ７０の状態（たとえばバッテリ７０の充電状態、バッテリ７０の温度、バッテリ７０を流れる電流の大きさなど）によって大きく変動する。その変動幅は１００ボルト以上にもなることがある。さらに、ＥＨＣ１４０の抵抗値はＥＨＣ１４０の温度によって変化する。そのため、単純にバッテリ７０が出力する電圧ＶＬをＥＨＣ１４０に印加するだけでは、ＥＨＣ１４０に通電される電力がバッテリ７０やＥＨＣ１４０の状態によって大きくばらつき、ＥＨＣ１４０に通電される電力を安定した値に保つことができない。その結果、ＥＨＣ１４０の昇温性能にも大きなばらつきが発生してしまっていた。
【００５２】  このような従来の手法の問題を解決すべく、本実施例では、バッテリ７０が出力する電圧ＶＬをＥＨＣ１４０に直接印加するのではなく、バッテリ７０とＥＨＣ１４０との間にコンバータ６１を配置し、電圧ＶＬをコンバータ６１で昇圧した電圧ＶＨをＥＨＣ１４０に印加することにした。電圧ＶＨは、上述したフィードバック制御によって、電圧要求値ＶＨｓｙｓ近傍に安定的に保たれ、バッテリ７０の状態によって大きく変動することはない。そのため、単純にバッテリ７０が出力する電圧ＶＬをＥＨＣ１４０に印加する場合に比べて、ＥＨＣ１４０に通電される電力を安定した値に保つことができる。その結果、ＥＨＣ１４０の昇温性能も安定させることができる。
【００５３】  さらに、電圧ＶＬを昇圧した電圧ＶＨをＥＨＣ１４０に印加するため、電圧ＶＬをＥＨＣ１４０に印加する場合に比べて、同じ電力をＥＨＣ１４０に供給する場合であってもＥＨＣ１４０を流れる電流値を低く抑えることができる。たとえば、電圧ＶＬ＝２００ボルト、電圧ＶＨ＝４００ボルトとした場合、ＥＨＣ１４０に４００ワットの電力を供給するためには、従来の手法では、ＥＨＣ１４０に電圧ＶＬ＝２００ボルトを印加していたため、ＥＨＣ１４０に２アンペア（＝４００ワット／２００ボルト）の電流を流す必要がある。これに対し、本実施例の手法では、ＥＨＣ１４０に電圧ＶＨ＝４００ボルトを印加するため、ＥＨＣ１４０に１アンペア（＝４００ワット／４００ボルト）の電流を流すだけでよい。このようにＥＨＣ１４０を流れる電流値を低く抑えることができるため、ＥＨＣ１４０の通電経路で生じる電力損失が低減される。さらに、ＥＨＣ１４０の通電経路を設計する際に許容電流値を低く設定することが可能となるので、コストが低減される。
【００５４】  さらに、本実施例では、ＥＨＣ１４０に安定した電力を供給するためのコンバータとして、車両駆動用のＰＣＵ６０に内蔵されている既存のコンバータ６１を利用している。そのため、専用のコンバータおよびその冷却装置を新たに設ける必要がなく、低コスト化および小型化が可能なＥＨＣ１４０の駆動回路を実現することができる。
【００５５】  さらに、本実施例では、コンバータ６１とＥＨＣ１４０との間の通電経路に、ＥＣＨ１５０によって制御されるリレー１０１、１０２を備えたジャンクションボックス１００を設けた。これにより、ＥＨＣ１４０への通電のオン／オフを任意に切り替えることができる。
【００５６】  なお、本実施例では、触媒暖機の必要性がより高いプラグイン型のハイブリッド車両に本発明を適用したが、これに限らず通常のハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。また、駆動源としてのエンジンを備えるハイブリッド車両ではなく、駆動源以外の用途でエンジンを備える電動車両に本発明を適用してもよい。
【００５７】  ［第２実施例］  上述の第１実施例に従う車両１においては、ＥＨＣ１４０の正極端部および負極端部を、ＰＣＵ６０の内部の正極線ＰＬ２および負極線ＧＬ２に接続していた。
【００５８】  これに対し、第２実施例に従う車両１ａにおいては、ＥＨＣ１４０の正極端部をＰＣＵ６０の内部の正極線ＰＬ２に接続し、ＥＨＣ１４０の負極端部をＰＣＵ６０の外部の負極線ＧＬ１に接続する。その他の構造、機能、処理は、前述の第１実施例と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
【００５９】  図３は、第２実施例に従う車両１ａの全体ブロック図である。図３に示すように、ＥＨＣ１４０の正極端部は、前述の第１実施例と同じように、正極線ＰＬ３を介してＰＣＵ６０に接続される。一方、ＥＨＣ１４０の負極端部は、負極線ＧＬ３ａを介してＰＣＵ６０の外部の負極線ＧＬ１上の点１０６に接続される。
【００６０】  図４は、第２実施例に従う車両１ａのＰＣＵ６０、バッテリ７０、ＥＨＣ１４０の接続関係を詳細に示す回路図である。
【００６１】  図４に示すように、車両１ａにおいては、ＥＨＣ１４０の正極端部は、上述の第１実施例と同じように、ＰＣＵ６０のケース６３を貫通するように配置される正極線ＰＬ３を介して正極線ＰＬ２に接続される。しかしながら、ＥＨＣ１４０の負極端部は、上述の第１実施例とは異なり、ＰＣＵ６０のケース６３の外部に配置された正極線ＰＬ３を介してＰＣＵ６０の外部の負極線ＧＬ１上の点１０６に接続される。また、ジャンクションボックス１００ａは、リレー１０１およびヒューズ１０３と、負極線ＧＬ３ａに設けられたリレー１０２ａとで構成される。
【００６２】  このような接続関係によっても、図４の矢印βに示す経路でコンバータ６１で昇圧した電圧ＶＨをＥＨＣ１４０に印加させることができる。そのため、第１実施例と同様に、ＥＨＣ１４０に通電される電力を安定した値に保つことができる。
【００６３】  さらに、第２実施例では、第１実施例に比べてＰＣＵ６０の内部と外部とを接続する配線の数が減少する。すなわち、第１実施例では、ＰＣＵ６０のケース６３を貫通する配線の数が正極線ＰＬ１，ＰＬ３および負極線ＧＬ１，ＧＬ３の合計４本であった（上述の図２参照）。これに対し、第２実施例で用いる負極線ＧＬ３ａはＰＣＵ６０の外部に配線される。そのため、第２実施例では、ＰＣＵ６０のケース６３を貫通する配線の数が、正極線ＰＬ１，ＰＬ３および負極線ＧＬ１の合計３本の線となり、第１実施例よりも少ない。そのため、ＰＣＵ６０の小型化が可能となる。また、ＰＣＵ６０の周辺の配線構造を簡略化することができる。ＰＣＵ６０が配置されるコンパートメント２の内部にエンジン１０やＭＧ２０などの他の部品も多く配置されるため、ＰＣＵ６０の小型化やＰＣＵ６０の周辺の配線構造の簡略化は、コンパートメント２の内部の配置を設計する上で特に有効である。
【００６４】  さらに、第２実施例で用いる負極線ＧＬ３ａは、第１実施例で用いた負極線ＧＬ３よりも短い。第１実施例で用いた負極線ＧＬ３は、ＥＨＣ１４０の負極端部とＰＣＵ６０の内部とを接続していた（図１、図２参照）。これに対し、第２実施例で用いる負極線ＧＬ３ａは、ＥＨＣ１４０の負極端部とＰＣＵ６０の外部の負極線ＧＬ１上の点１０６とを接続する（図３、図４参照）。ＥＨＣ１４０は車両１の前部に配置されるＰＣＵ６０と車両１の後部に配置されるバッテリ７０との間に配置されるため、第２実施例で用いる負極線ＧＬ３ａの配線経路を、第１実施例で用いた負極線ＧＬ３の配線経路よりも短くすることができる。これにより、ノイズ、コストおよび重量をより低減することが可能となる。
【００６５】  ［第３実施例］  上述の第２実施例に従う車両１ａにおいては、コンバータ６１とバッテリ７０とを接続する負極線ＧＬ１上の点１０６に負極線ＧＬ３ａを接続していた。つまり、負極線ＧＬ１をジャンクションボックス１００ａの外部で分岐させていた。
【００６６】  これに対し、第３実施例に従う車両１ｂにおいては、コンバータ６１とバッテリ７０とを接続する負極線をジャンクションボックス１００ａの内部で分岐させる。その他の構造、機能、処理は、前述の第２実施例と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
【００６７】  図５は、第３実施例に従う車両１ｂの全体ブロック図である。図６は、第３実施例に従う車両１ｂのＰＣＵ６０、バッテリ７０、ＥＨＣ１４０の接続関係を詳細に示す回路図である。
【００６８】  図５、６に示すように、第３実施例に従う車両１ｂにおいては、コンバータ６１とバッテリ７０とを接続する負極線は、ジャンクションボックス１００ａの内部で接続される負極線ＧＬ１ａおよび負極線ＧＬ１ｂに分割されている。そして、負極線ＧＬ１ａおよび負極線ＧＬ１ｂは、ジャンクションボックス１００ａの内部に設けられたリレー１０２ａを介してＥＨＣ１４０の負極端部に接続される。つまり、コンバータ６１とバッテリ７０とを接続する負極線をジャンクションボックス１００ａの内部で分岐させる。
【００６９】  このような接続関係によっても、図６の矢印γに示す経路でコンバータ６１で昇圧した電圧ＶＨをＥＨＣ１４０に印加させることができる。そのため、第１、２実施例と同様に、ＥＨＣ１４０に通電される電力を安定した値に保つことができる。
【００７０】  さらに、第３実施例では、ＰＣＵ６０のケース６３を貫通する配線の数が正極線ＰＬ１，ＰＬ３および負極線ＧＬ１ｂの合計３本の線でよく、第１実施例よりも少ない。そのため、第３実施例では、第２実施例と同様、ＰＣＵ６０の小型化およびＰＣＵ６０の周辺の配線構造の簡略化が可能となる。
【００７１】  さらに、第３実施例で用いる負極線ＧＬ１ａおよび負極線ＧＬ１ｂを合計した長さは、第１実施例で用いた負極線ＧＬ１および負極線ＧＬ３を合計した長さよりも短い。つまり、第３実施例で用いる負極線全体の長さは、第１実施例で用いた負極線全体の長さよりも短い。これにより、第２実施例と同様、ノイズ、コストおよび重量をより低減することが可能となる。
【００７２】  さらに、第３実施例では、コンバータ６１とバッテリ７０とを接続する負極線をジャンクションボックス１００ａの内部で分岐させる。すなわち、コンバータ６１とバッテリ７０とを接続する負極線のような高圧ケーブルの分岐は通常専用のボックスが必要となる場合が多いが、第３実施例では、コンバータ６１とバッテリ７０とを接続する負極線（高圧ケーブル）を、ＥＨＣ１４０への通電のオン／オフを切り替えるリレーを備えるジャンクションボックス１００ａの内部で分岐させる。そのため、新たに専用のボックスを設ける必要がなく、コスト増加を抑制できる。
【００７３】  今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７４】  １，１ａ，１ｂ  車両、２  コンパートメント、１０  エンジン、４０  動力分割装置、５０  減速機、６０  ＰＣＵ、６１  コンバータ、６２  インバータ、６３  ケース、７０  バッテリ、８０  駆動輪、１００，１００ａ  ジャンクションボックス、１０１，１０２，１０２ａ  リレー、１０３  ヒューズ、１３０  排気通路、１４０  ＥＨＣ、１５０  ＥＣＵ、１６０  充電ポート、１７０  充電器、２００  コネクタ、２１０  外部電源、Ｃ１，Ｃ２  平滑コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２  ダイオード、ＧＬ１，ＧＬ１ａ，ＧＬ１ｂ，ＧＬ２，ＧＬ３，ＧＬ３ａ  負極線、Ｌ１  リアクトル、ＰＬ１〜ＰＬ３  正極線、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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